CADセミナーの内容を踏まえて

日本放射線技術学会雑誌
356
臨床技術講座
個人のコンピュータ環境への開発環境導入
−CADセミナーの内容を踏まえて−
原武史・中川俊明・篠原範充1）・松原友子2）・福岡大輔3）・畑中裕司4）
岐阜大学大学院医学系研究科知能イメージ情報分野
1）岐阜大学産官学融合センター
2）名古屋文理大学情報文化学部
3）岐阜大学教育学部
4）岐阜工業高等専門学校電子制御工学科
はじめに
CADセミナーの内容は，C言語のコンパイル環境と，
画像分科会では，これまでにCADセミナーを18回
OpenGLもしくはMesaGL
（OpenGLの互換ライブラ
行っている．ここでは，プログラミング技術の習得を
リ）
，GLUT
（OpenGL/MesaGLの上位ライブラリ）
が利
目指し，画像処理アルゴリズムの理解から，C言語を
用できれば，Windows，MacOS，Linux系，UNIX系
用いた実践的な演習を行ってきた．多くの場合，大学
のいずれの環境でも利用できることを確認している．
や研修施設でのコンピュータを用いて行っているた
CADセミナーのCD-ROMは作成後，ハードディスク
め，個人の環境で，自宅や職場に持ち帰って実習を続
上にコピーして利用する．
けて行うためには，参加者自身のコンピュータ環境
に，プログラミング環境を導入する必要があり，継続
2．環境構築
した実習や，研究のスタートのための障害となってい
2-1 MinGWを使ってみよう
た．
ここでは，MinGW
（Minimalist GNU for Windows）
本講座では，CADセミナーで行った演習の概要を
を用いて作業を行う．MinGWとはUNIX等で主に使用
紹介し，環境構築と研究スタートの一助となるよう
されているgcc
（GNU Compiler Collection）
をWindows
に，それらをWindows上の無料で利用できる開発環境
上で使用できるように移植したものである．MinGW
で実行するための 2 種類の環境整備の方法を，CADセ
をインストールするだけですぐに，Windowsアプリケ
ミナーを行ったスタッフにより紹介する．
ーションを作成できるC，C++コンパイラが手に入
る．以下に，開発環境の設定とコンパイルに関しての
1．CADセミナーの内容と配布
み簡単に説明する．
C言語を利用したCADセミナーは，初級編と中級編
① 必要なファイル
を主に岐阜大学において開催した．これまでの内容
MinGW-＊.＊．＊.exe：
は，C言語入門
（第 3 回）
，フィルター処理
（第 6 回）
，
MinGW
（http://www.mingw.org/）
2 値画像処理
（第 9 回）
，マンモグラムを題材とした腫
glut-3.7.6-bin.zip：
瘤陰影検出処理
（第12，15回）
，三次元画像処理
（第18
GLUT
（http://www.xmission.com/~nate/glut.html）
回）
である．これらの内容は，配布制限のある画像を
② 環境の設定
除き，画像分科会のウェブページからダウンロードが
・MinGWを
「C:¥MinGW」
にインストールする．事前
1，2）
可能になっている
．CD-ROMのイメージファイル
を利用して，ご自身でCDを作成できるので，ぜひダ
に取得した MinGW-＊.＊．＊.exe をクリックし，
基本的に指示通り行えばよい．
ウンロードして，
「3．実践編」
をお試しいただきたい．
・事前に取得した glut-3.7.6-bin.zip を適当なzipファ
岐阜大学で行われたCADセミナーでは，主にLinux
イル展開ツールで展開する．フォルダ中には，以下
環境で演習を行っている．これは，ファイルの共有と
の六つのファイルが含まれている．
ユーザ管理の容易さが主な理由である．コンパイラに
README.win
はgcc，表示系にはOpenGLを用いている．したがっ
glut.dll
て，CADセミナーで使用したソフトウェアを利用す
glut.h
るにあたっては，個人で実習や研究を行う場合には，
glut.lib
OSの種類はそれほど大きな問題ではない．実際，
glut32.dll
第 62 卷第 3 号
個人のコンピュータ環境への開発環境導入−CADセミナーの内容を踏まえて−
（原・他）
357
glut32.lib
下のように入力する．このとき対象画像
（chest.raw）
・ g l u t . h を O p e n G L のヘッダがある「 C :
は，
「C:¥cad¥no4-3」
内にあることにする．
¥mingw¥include¥GL」
に手動で移動させる．
・glut.dll，glut32.dllを
「C:¥WINDOWS¥system32」
に
C:¥cad¥no4-3 > proc.exe chest.raw 512 512 out.raw
手動で移動させる．
③ コンパイル
・コマンドプロンプトに以下のように表示される．こ
ここでは，CADセミナーで使用した表示用のプロ
こで強調係数の設定を行うことができる．今回は，
グラムおよび画像を用いる．
5 を入力した．
使用するプログラムは，「C:¥cad¥no4-3」，「C:
¥cad¥x8view」
へそれぞれ移動させる．
W=512, H=512, File Opening….: chest.raw
no.4-3は，8bit画像にアンシャープマスクフィルタ
Input kyouchou keisu=5
処理を行うプログラムであり，x8viewは，8bit画像の
表示用プログラムである．
③−1 アンシャープマスクフィルタのコンパイル
・MS-DOSプロンプト画面を開く．
・C:¥cad¥no4-3へ移動する．
・MinGWは基本的にコマンドプロンプトで使用する
ので，
「C:¥mingw¥bin」
にパスを通す設定を行う必
・
「C:¥cad¥no4-3」
内にout.rawが作成されれば，実行は
成功である．
・次にアンシャープマスク処理をした画像である
out.rawを表示する．
「C:¥cad¥no4-3」
のフォルダよりx8view.exeが使用で
きるようにパスを通し，その後，実行する．
要がある．“パスを通す”というのは，コマンドが実
行される際に，そのコマンドに対応する実行ファイ
C:¥cad¥no4-3 > path C:¥cad¥x8view;%path%
ルやバッチファイルがどこにあるかをOSに教える
C:¥cad¥no4-3 > x8view out.raw 512 512
ことである．そこで，コマンドプロンプトに以下の
ように入力する．
・アンシャープマスク処理された画像が表示されれば
成功である．
C:¥cad¥no4-3 > path C:¥MinGW¥bin;%path%
細かいパスの設定が必要な場合があり，少し複雑だ
・次にコマンドプロンプトに以下のように入力する．
が，これでCADセミナーの内容を実行することがで
このとき，
「C:¥cad¥no4-3」
内でコンパイルに使用する
きるようになる．UNIX系の環境のほうが開発をしや
すべてのファイル名を入力する必要がある．フォルダ
すい方には，MsysあるいはCygwinをインストールす
内に実行ファイル
（proc.exe）
が作成されればコンパイ
ることをお勧めする．Msysは，MinGWのgccを使っ
ル成功である．
て開発をする際にconfigureスクリプトを実行するため
に最低限必要なコマンドを提供してくれる環境であ
C:¥cad¥no4-3 > gcc -o proc.exe main.c convolve.c
る．Cygwinに関しては，次節で説明する．
unsharp_mask_un_char.c winproc.c
2-2 Cygwinを使ってみよう
③−2 表示用プログラムのコンパイル
C y g w i n とは， U N I X や L i n u xのような環境を
・C:¥cad¥x8viewへ移動する．
MicrosoftのWindows上で実現するソフトウェアであ
・コマンドプロンプトに以下のように入力する．
る．これにより，gccはもちろん，Makefileを使った
makeが実行可能になる．
C:¥cad¥x8view > gcc -o x8view.exe image.c -lglut32
2-2-1 インストール
-lglu32 -lopengl32
① Cygwinのホームページ
（www.cygwin.com）
からセ
ットアッププログラムsetup.exeをダウンロードす
「C:¥mingw¥bin」
内に実行ファイル
（x8view.exe）
が作
成されればコンパイル成功である．
る．Install or update now!をクリック
（Fig. 1）
．
② setup.exeを実行する前に，インストール先のフォル
ダを作成する．今回は，
「C:¥」
に
「cygwin_package」
と
④ 実行
いうフォルダを作成した．
・C:¥cad¥no4-3へ移動する．
③ setup.exeを実行する．
・proc.exeを実行するため，コマンドプロンプトに以
④「Cygwin Net Release Setup Program」
が立ち上がる．
2006 年 3 月
日本放射線技術学会雑誌
358
Fig. 1 Cygwinのダウンロードページ
Fig. 2 Cygwinのインストール画面
（1）
「次へ」
をクリック
（Fig. 2）
．
⑧ パッケージをダウンロードするサイトを選択する
⑤ インストール方法を選択する
（Choose Installation
（Choose A Download Site）
．どのサイトを選択して
Type）
．今回は，パッケージをダウンロードした後
もよいが，ダウンロードに失敗し再試行する場合，
にインストールするので，Download Without In-
別のサイトを選択すると別のフォルダが作成される
stallingを選択して
「次へ」
．
ため，常に同じサイトを選択するとよい．今回は
⑥ パッケージを保存するフォルダを選択する
（Select
ftp://ftp.u-aizu.ac.jpを選択して
「次へ」
．
Local Package Directory）．② で作成した「C:
⑨ ダウンロードするパッケージを選択する．今回の目
¥cygwin_package」
を選択して
（
「Browse」
で任意のフ
的に必要な
「Devel」
「Editor」
「Graphics」
「X11」
の横に
ォルダが選択可能）
「次へ」
．
表示されているDefaultをクリックし，
「Install」
と表
⑦ インターネット接続方法を選択する
（Select Connec-
示されるようにする．上のボタンは
「Curr」
を選択す
tion Type）
．Direct Connectionを選択して
「次へ」
．
る．
「次へ」
をクリックするとダウンロードが開始さ
第 62 卷第 3 号
個人のコンピュータ環境への開発環境導入−CADセミナーの内容を踏まえて−
（原・他）
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Fig. 3 Cygwinのインストール画面
（2）
れる
（Fig. 3）
．
⑩ ダウンロードが完了するとDownload Completeが表
示される．途中で失敗すると，Download Incomplete. Try again?と表示されるので，再試行する場
合は
「はい」
をクリックする．すると，⑧ まで戻っ
て同様の操作をすることになる．このとき，セット
アッププログラムをいったん終了しないと，ダウン
ロードするサイトに接続できない場合があるので注
意．
⑪ ダウンロードが完了したら，再びsetup.exeを実行す
るが，⑤ と同様の
「Choose Installation Type」
では，
今度は
「Install from Local Directory」
を選択して
「次
Fig. 4 Cygwinのインストール画面
（3）
へ」
．
⑫ インストール先
（Cygwin実行時，ここが
“ルートデ
ィレクトリ”
となる）
のディレクトリを選択する．
② コマンドラインに「startx」と入力すると，“X-
「C:¥cygwin」
として
「次へ」
（今回は
「Install For」
は
「All
Window”
が起動され，
“ウィンドウ”
が開く
（Fig.
Users」
，
「Default Text File Type」
は
「UNIX / binary」
にした）
．
6）
．
③ Cygwinでの
“ホームディレクトリ”
はWindows上で
⑬ ダウンロードしたパッケージが保存されているディ
はC:¥cygwin¥home¥username
（ユーザ名）
となるの
レクトリを選択する（ S e l e c t L o c a l P a c k a g e
で，使用するプログラムやデータはここに保存す
D i r e c t o r y ）．今回は「 C : ¥ c y g w i n _ p a c k a g e ¥
る．あるいは，ディレクトリ/cygdriveから任意のド
ftp%3a%2f%2fftp.u-aizu...」
に保存されているので，
ライブが参照できるので，これを利用してもよい．
「Browse」
でここを選択して
「次へ」
．
特に，CD-ROMドライブは，「/cygdrive/d」,「/
⑭ インストールするパッケージを選択する．⑨ と同
cygdrive/e」
のようにアクセスできる．したがって，
様に，必要なパッケージの横にInstallと表示される
CADセミナーのCD-ROMを利用する場合には，
ように該当箇所をクリックして
「次へ」
．
CD-ROMを挿入後，該当ディレクトリにアクセス
⑮ インストール終了後，
「完了」
をクリックすると
“デ
して，コピーして利用できる．
スクトップ”
にアイコンが現れる
（Fig. 4）
．
2-2-2 プログラムの実行
3．まとめ
①「Cygwin」
を実行すると，Cygwinの
“ウィンドウ”
が
無料で利用できる開発環境をWindows系コンピュー
開く
（Fig. 5）
．
2006 年 3 月
タにインストールする手法ならびにCADセミナーの
日本放射線技術学会雑誌
360
Fig. 5 Cygwinの最初のウィンドウ
Fig. 6 Cygwinから起動したxtermウィンドウ
演習題材を利用する方法を紹介した．市販されている
セミナーのプログラムを参考に可能であるので，簡単
Visual Cなどの開発環境と比較するとインストール手
な開発環境をインストールしておくことをお勧めす
順が多く煩雑に感じられるかもしれないが，全く無料
る．なお，本稿ではWindows系を中心に取り上げた
で利用できる点は捨てがたい．GUIなど複雑なインタ
が，パスの設定，Makefileの変更など，わずかな変更
ーフェースの構築を目的としていないのならば，
を行えば，MacOSでの作業が最も簡単である．
Cygwin環境を用いてプログラミングを行うことは，
MacOSには，OpenGL/GLUTがすでにインストールさ
プログラミングそのものの勉強になる．これは，ウィ
れており，OSに付属する
「xcode」
という開発環境をイ
ンドウ作成のライブラリ，Windowsのライブラリなど
ンストールすれば，C言語のコンパイラ：gccがインス
を全く用いず，画像処理の数値計算そのものに集中で
トールされるので，miエディタなど自由なエディタを
きるからである．GUIを持ったアプリケーションが全
利用すれば，Linux/UNIX環境と同様に作業ができ
盛であるが，繰り返し作業をする場合や簡単な作業の
る．詳細は，画像分科会のウェブページを参照して
場合には，コマンドライン・ユーザ・インターフェー
いただき，疑問点などあれば掲示板へ残していただ
ス
（CUI）
の魅力もある．画像のヘッダー削除処理な
きたい2）．
ど，普段の研究や作業に必要なプログラム作成もCAD
参考ウェブページ
1）CADセミナーのウェブページ：
www.fjt.info.gifu-u.ac.jp/cad-sem
2）画像分科会のウェブページ：
www.fjt.info.gifu-u.ac.jp/img-com
第 62 卷第 3 号

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